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第1部分 直流电3

第1章 物理的背景知识3

1.1原子3

1.2质子、中子和原子序数3

1.3同位素和原子量4

1.4电子4

1.5离子6

1.6化合物6

1.7分子7

1.8导体8

1.9绝缘体8

1.10电阻9

1.11半导体9

1.12电流10

1.13静电11

1.14电动势12

1.15非电学能量13

1.16小测试14

第2章 电学单位18

2.1伏特18

2.2电流19

2.3安培20

2.4电阻和欧姆21

2.5电导和西门子23

2.6功率和瓦特24

2.7关于记法的一点说明25

2.8能量和瓦特小时26

2.9其他的能量单位28

2.10交流电和赫兹29

2.11整流和脉冲直流30

2.12保证安全！31

2.13磁31

2.14磁场单位32

2.15小测试33

第3章 测量设备37

3.1电磁偏转37

3.2静电偏转38

3.3热力学的加热40

3.4电流表40

3.5电压表42

3.6欧姆表44

3.7万用表45

3.8场效应管电压表45

3.9功率计46

3.10千瓦小时计47

3.11数字读数的测量仪器48

3.12频率计数器48

3.13其他类型的测量仪器49

3.14小测试52

第4章 直流电路的基础知识56

4.1电路图符号56

4.2电路图和布线图57

4.3电路的简化58

4.4欧姆定律58

4.5电流的计算59

4.6电压的计算60

4.7有效数字的规则61

4.8电阻的计算61

4.9功率的计算62

4.10串联的电阻值64

4.11并联的电阻值64

4.12功率的分配66

4.13串并联的电阻值66

4.14小测试68

第5章 直流电路的分析72

5.1流经串联电阻的电流72

5.2在串联电阻两端的电压73

5.3在并联电阻两端的电压75

5.4在并联电阻两端的电流76

5.5在串联电路中的功率分配78

5.6在并联电路中的功率分配79

5.7基尔霍夫第一定律80

5.8基尔霍夫第二定律81

5.9电压的分配83

5.10小测试86

第6章 电阻91

6.1电阻的用途91

6.2定值电阻94

6.3可变电阻96

6.4分贝98

6.5电阻的标记99

6.6小测试104

第7章 电池和电池组108

7.1电化学能108

7.2“杂货店”电池和电池组111

7.3小型电池和电池组113

7.4铅酸电池组114

7.5基于镍的电池和电池组114

7.6光伏电池和电池组116

7.7燃料电池117

7.8小测试119

第8章磁123

8.1地磁场123

8.2磁场力124

8.3磁场强度127

8.4电磁铁130

8.5磁性材料132

8.6磁性设备135

8.7小测试139

考试：第1部分143

第2部分 交流电157

第9章 交变电流的基础知识157

9.1交流电的定义157

9.2周期和频率157

9.3正弦波158

9.4方波159

9.5锯齿波160

9.6复杂波形162

9.7频谱162

9.8一个周期的一部分164

9.9幅度的表示方法166

9.10发电机170

9.11为什么是交流电而不是直流电呢？170

9.12小测试171

第10章 电感177

10.1电感的性质177

10.2电感的单位178

10.3串联的电感179

10.4并联的电感180

10.5电感之间的相互作用181

10.6空气内芯线圈183

10.7铁磁性内芯183

10.8传输线电感186

10.9小测试188

第11章 电容192

11.1电容的性质192

11.2简单的电容193

11.3电容的单位194

11.4串联的电容195

11.5并联的电容197

11.6固定电容198

11.7可变电容201

11.8电容的标称数值202

11.9电极间电容203

11.10小测试204

第12章 相位208

12.1即时数值208

12.2变化的速率209

12.3圆和向量210

12.4相位差的表示方法213

12.5相对相位的向量图216

12.6小测试217

第13章 感抗222

13.1电感和直流电222

13.2电感和交流电223

13.3电抗和频率224

13.4 RXL的1/4平面225

13.5电流的相位落后于电压228

13.6相位的落后是多少？230

13.7小测试233

第14章 容抗237

14.1电感和直流电237

14.2电容和交流电238

14.3容抗和频率239

14.4 RXc的1/4平面240

14.5电流的相位领先于电压的相位243

14.6相位的领先有多少？245

14.7小测试247

第15章 阻抗和导纳252

15.1重新回顾虚数252

15.2重新回顾复数253

15.3 RX半平面256

15.4特征阻抗259

15.5电导260

15.6电纳260

15.7导纳262

15.8 GB的半平面263

15.9小测试264

第16章 交流电路分析268

16.1串联的复数阻抗268

16.2串联起来的RLC电路270

16.3并联起来的复数导纳272

16.4并联RLC电路274

16.5把所有的分量整理在一起277

16.6化简复杂的RLC电路278

16.7交流电的欧姆定律280

16.8小测试284

第17章 交变电流功率和谐振288

17.1功率的形式288

17.2功率参数292

17.3功率传输296

17.4谐振300

17.5谐振设备303

17.6小测试306

第18章 变压器和阻抗匹配310

18.1变压器的原理310

18.2变压器的结构314

18.3电源变压器317

18.4隔离和阻抗匹配319

18.5射频频率变压器321

18.6小测试324

考试：第2部分329

第3部分 电子学基本知识343

第19章 半导体简介343

19.1半导体革命343

19.2半导体材料344

19.3掺杂和载流子345

19.4 PN结347

19.5小测试349

第20章 二极管的应用354

20.1整流354

20.2探测355

20.3倍频355

20.4信号混合356

20.5开关357

20.6电压校正357

20.7限幅358

20.8频率控制359

20.9振荡和放大360

20.10辐射能量360

20.11光感二极管361

20.12小测试363

第21章 电源368

21.1电源变压器368

21.2整流二极管369

21.3半波电路370

21.4全波中心触点电路371

21.5全波桥式电路372

21.6电压倍增电路372

21.7电源滤波373

21.8电压校正376

21.9设备保护377

21.10小测试380

第22章 双极型晶体管385

22.1 NPN型晶体管与PNP型晶体管385

22.2偏置386

22.3放大389

22.4增益与频率的关系392

22.5共发射极配置方案394

22.6共基极配置方案395

22.7共集电极配置方案396

22.8小测试396

第23章 场效应晶体管401

23.1结场效应管的原理401

23.2放大404

23.3金属氧化物半导体场效应管407

23.4共源极配置方案410

23.5共栅极配置方案411

23.6共漏极配置方案411

23.7小测试412

第24章 放大器和振荡器417

24.1重新考察一下分贝417

24.2基本的双极型晶体管放大器420

24.3基本的场效应管放大器421

24.4放大器的分类421

24.5功率放大器的效率425

24.6驱动与过度驱动427

24.7音频放大427

24.8射频放大429

24.9振荡器的工作方式432

24.10常见的振荡器电路433

24.11振荡器的稳定性438

24.12音频振荡器439

24.13小测试442

第25章 无线发射机和接收机446

25.1调制446

25.2图像传输454

25.3电磁场457

25.4电磁波的传播460

25.5传输介质463

25.6接收机的基础知识464

25.7探测器之前的各级467

25.8探测器469

25.9探测器后的各级472

25.10特殊的无线模式474

25.11小测试476

第26章 数字信号和计算机的基础知识481

26.1制系统481

26.2数字逻辑483

26.3二进制通信488

26.4计算机器件495

26.5计算机显示屏498

26.6打印机和扫描仪500

26.7互联网503

26.8小测试504

考试：第3部分508

第4部分 特别的设备和系统521

第27章 射频通信的天线521

27.1辐射电阻521

27.2半波天线522

27.3 1/4波长竖直天线524

27.4环状天线526

27.5接地系统527

27.6增益和方向性528

27.7相控阵531

27.8寄生阵列532

27.9超高频和微波频率的天线534

27.10安全问题537

27.11小测试537

第28章 集成电路541

28.1集成电路技术的优点541

28.2集成电路技术的限制因素542

28.3线性集成电路543

28.4数字集成电路546

28.5部件密度548

28.6集成电路存储器548

28.7微计算机和微控制器550

28.8小测试550

第29章 电子管554

29.1基本形式554

29.2电极配置方案555

29.3电路排列方案559

29.4阴极射线管560

29.5显像管561

29.6在300MHz的频率条件以上的真空电子管563

29.7小测试564

第30章 传感器、定位和导航568

30.1波转换器568

30.2位移传感器570

30.3方向和测量大小573

30.4高弹体574

30.5定位系统577

30.6导航方法581

30.7小测试583

第31章 声学和音频的基本知识587

31.1声学587

31.2响度和相位589

31.3技术上的考虑590

31.4部件591

31.5特殊的系统595

31.6硬录制介质596

31.7电磁干扰598

31.8小测试601

第32章 高级通信系统605

32.1蜂窝通信605

32.2卫星和网络607

32.3业余无线电和短波无线电610

32.4安全和隐私612

32.5调制光616

32.6光纤光学619

32.7小测试621

第33章 激光的基础知识625

33.1激光的工作原理625

33.2腔体激光器629

33.3半导体激光器633

33.4固态激光器635

33.5其他值得一提的激光器636

33.6小测试638

第34章 机械电子采样器643

34.1保持监控643

34.2各代机器人及其应用646

34.3机器人控制器650

34.4机器听觉和视觉653

34.5机器人导航657

34.6遥在系统659

34.7人工智能661

34.8小测试664

考试：第4部分668

期末考试679

附录A小测试、考试和期末考试的答案700

附录B电路图符号708

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